【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 發(fā)展。發(fā)展是硬道理，只有發(fā)展了，我們面臨的問(wèn)題才好解決，否則只能被動(dòng)挨打。我們要緊緊把握住信息網(wǎng)絡(luò)化所帶來(lái)的歷史機(jī)遇，迎接它所帶來(lái)的挑戰(zhàn)，加快我國(guó)信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，并將其成 果廣泛應(yīng)用于各地區(qū)、各部門(mén)。我們要樹(shù)立緊迫感和危機(jī)感，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮我國(guó)黨和政府的組織優(yōu)勢(shì)，同時(shí)充分運(yùn)用競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制和市場(chǎng)的力量，調(diào)動(dòng)各方面積極性和創(chuàng)造性，以網(wǎng)絡(luò)化為重點(diǎn)推進(jìn)信息化，以信息化為契機(jī)帶動(dòng)工業(yè)化，走出一條有中國(guó)特色的實(shí)現(xiàn)信息化與現(xiàn)代化的發(fā)展道路。 十字路口的思考 ── NGN 之路 鄔賀銓 中國(guó)工程院副院長(zhǎng)、院士 隨著業(yè)務(wù)和技術(shù)的發(fā)展，一百多年來(lái)電信網(wǎng)絡(luò)體系經(jīng)歷了重要的歷史演變。從模擬到數(shù)字是電話網(wǎng)時(shí)代有代表性的里程碑，移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展和迅速普及則進(jìn)一步開(kāi)拓了電信網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用的新領(lǐng)域。新世紀(jì)之 初種種跡象表明網(wǎng)絡(luò)還將面臨更大的變化，電信網(wǎng)將演進(jìn)到信息網(wǎng)，這是由于網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的變化所決定的。按照現(xiàn)在的發(fā)展速度，全球移動(dòng)通信用戶總數(shù)超過(guò)固定電話用戶總數(shù)會(huì)在 2020 年底或 2020 年初實(shí)現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)（包括無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)用戶）也將在四、五年內(nèi)超過(guò)固定電話用戶數(shù)。這種業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)演變的趨勢(shì)在中國(guó)也不例外。另一方面，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展很快，但所占投資和消耗帶寬與收入不成比例， IP 收費(fèi)模式對(duì)傳統(tǒng)電話收費(fèi)模式的沖擊不斷縮小電信網(wǎng)的贏利空間，移動(dòng)用戶的增長(zhǎng)與 ARPU(平均每用戶貢獻(xiàn)的電信收入 )的下降同樣很快，電信業(yè)超高速發(fā)展和高利 潤(rùn)時(shí)代難以再現(xiàn)。在過(guò)度投資而又需求不足情況下，全球電信業(yè)落到低谷，電信界期待著開(kāi)發(fā)出適合人們需要的能刺激電信業(yè)發(fā)展的新業(yè)務(wù)與應(yīng)用，例如像移動(dòng)電話、 Intemet那樣足以改變?nèi)藗児ぷ骱蜕畹臉I(yè)務(wù)和應(yīng)用。而這些未來(lái)的新業(yè)務(wù)與應(yīng)用需要新技術(shù)或新的網(wǎng)絡(luò)體系來(lái)支持，因此可以說(shuō)電信網(wǎng)業(yè)務(wù)和技術(shù)目前都走到了發(fā)展的十字路口，電信網(wǎng)技術(shù)面臨換代的前夜。 一、下一代網(wǎng)的產(chǎn)生背景 現(xiàn)在的電信網(wǎng)對(duì)電話業(yè)務(wù)是相當(dāng)成熟和有效的，但以電話網(wǎng)來(lái)傳數(shù)據(jù)信息難以適應(yīng)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)日益增長(zhǎng)的要求，以電路交換方式來(lái)傳送分組交換的數(shù)據(jù) 效率很低?；ヂ?lián)網(wǎng)就效率而言是一個(gè)對(duì)無(wú)連接業(yè)務(wù)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)，但相對(duì)指數(shù)型增長(zhǎng)的 IP 業(yè)務(wù)量也暴露出始料不及的可擴(kuò)展性問(wèn)題，安全性更令人擔(dān)憂，此外互聯(lián)網(wǎng)也可以傳送電話，但現(xiàn)有的 IP 電話質(zhì)量難以令人滿意。對(duì)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)而言，目前的互聯(lián)網(wǎng)還不具有在不同接入網(wǎng)上的業(yè)務(wù)可攜帶性，即還需要增加移動(dòng) IP能力。從網(wǎng)絡(luò)資源的利用和管理以及用戶的使用方便特別是多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展考慮，總是希望網(wǎng)絡(luò)能夠成為多業(yè)務(wù)平臺(tái)，下一代網(wǎng) (NGN)或者說(shuō)信息網(wǎng)就成為人們的期望。 什么是下一代網(wǎng)呢 ?目前僅有 ETSI 對(duì) NGN 給出定義，“ NGN 是一 種規(guī)范和布署網(wǎng)絡(luò)的概念，通過(guò)使用分層、分面和開(kāi)放接口的方式，給業(yè)務(wù)提供者和運(yùn)營(yíng)者提供一個(gè)平臺(tái)，借助這一平臺(tái)逐步演進(jìn)以生成、布署和管理新的業(yè)務(wù)?！? ITU 在一些文件中對(duì) NGN 提出如下的解釋： “ NGN表示了實(shí)現(xiàn)全球信息基礎(chǔ)設(shè)施 (GII)的關(guān)鍵技術(shù)。 NGN 被看作是 GII 的‘網(wǎng)絡(luò)聯(lián)邦’（用 IP 能力增強(qiáng)的傳統(tǒng)電信、廣播和數(shù)據(jù)網(wǎng)的聯(lián)合）的一部分。這一概念使人們能夠在任何時(shí)間、任何地方和以可接受的價(jià)格與質(zhì)量安全地使用一組包括所有信息模式和支持開(kāi)放式多種應(yīng)用的通信業(yè)務(wù)?！鄙鲜龌\統(tǒng)提法沒(méi)有給出 NGN 與現(xiàn)有網(wǎng)不同的特征，與 其說(shuō)定義不如說(shuō)反映了人們的愿望。 ITUT 列出如下七方面作為 NGN 的基本特征：基于分組傳送；控制功能與承載能力、呼叫 /會(huì)晤及應(yīng)用 /業(yè)務(wù)能力分離；通過(guò)開(kāi)放接口，業(yè)務(wù)的提供與網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立開(kāi)發(fā)；支持廣泛類型的業(yè)務(wù)包括實(shí)時(shí)、流媒體、非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)；具有端對(duì)端透明性的寬帶能力；與現(xiàn)有網(wǎng)互通；通用移動(dòng)性；用戶無(wú)拘束的接入和對(duì)業(yè)務(wù)的自由選擇能力。從這些特征可以歸納出下一代網(wǎng)絡(luò)將是 9 基于 IP 協(xié)議且有電信業(yè)務(wù)質(zhì)量 (QOS)保證的網(wǎng)，寬帶化和移動(dòng)性是其基本能力。之所以選擇 IP作為 NGN 的統(tǒng)一協(xié)議井非認(rèn)為其足夠理想， 而是因?yàn)樗褵o(wú)處不在。不過(guò)也有人認(rèn)為若用 QOS來(lái)改造 IP，則可能又回到類似 ATM 的老路，因此 NGN 的 QOS 要求及其在 IP 基礎(chǔ)上的實(shí)現(xiàn)方式是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，但目前除了 IntServ(綜合服務(wù) )， DiffServ (區(qū)別服務(wù) )和 MPLS(多協(xié)議標(biāo)簽交換 )外還沒(méi)有更有效的方法。 二、基于軟交換體系的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn) 作為 NGN 業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)需要與現(xiàn)有的電路交換業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)共處，因此 NGN 的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)往往需要具有網(wǎng)關(guān)功能，實(shí)現(xiàn)電路網(wǎng)與分組網(wǎng)的互通，除了用戶面信號(hào)格式的互通 (媒體網(wǎng)關(guān) )外，還需要有控制面和管理面的互通功能 ，例如電話網(wǎng)編號(hào)與分組網(wǎng) IP 地址的變換、用戶身份認(rèn)證與授權(quán)、資源管理與賬戶管理等。傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)在實(shí)現(xiàn)時(shí)其用戶面和控制面及管理面之間并非開(kāi)放接口，新業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)和功能的增加并不方便，業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)缺乏智能。因此在考慮 NGN 業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)時(shí)傾向于用戶面、控制面和管理面之間采用開(kāi)放接口，即媒體網(wǎng)關(guān)與業(yè)務(wù)控制功能可以分離，新業(yè)務(wù)與新功能的增加可借助于通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放接口相連的應(yīng)用服務(wù)器由第三方供應(yīng)商的軟件來(lái)支持，這不僅大大增強(qiáng)了節(jié)點(diǎn)的智能，而且真正為“網(wǎng)絡(luò)就是交換機(jī)”的實(shí)現(xiàn)提供了可能。媒體網(wǎng)關(guān)之間的分組網(wǎng)目前仍用路由器或 ATM 交 換機(jī)作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，它本身與業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)，但卻能夠受控靈活提供各種業(yè)務(wù)所需的不同的帶寬，起到了交換矩陣的作用。這種設(shè)計(jì)思想被稱為軟交換體系。軟交換機(jī)通常指業(yè)務(wù)控制層，它基于軟件實(shí)現(xiàn)呼叫控制、媒體網(wǎng)關(guān)控制等功能，因此也可稱為呼叫服務(wù)器或呼叫代理。軟交換是一個(gè)開(kāi)放體系，利用 MGCP/ 和 SIP/BICC 等協(xié)議軟交換機(jī)僅僅需要實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)公用的基本呼叫控制功能，而與業(yè)務(wù)有關(guān)的功能將放在業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器。因此軟交換體系適用于寬窄帶各種業(yè)務(wù)，在容量和功能等方面都具有可擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)了過(guò)去智能網(wǎng)不能真正做到的按需快速生成 新業(yè)務(wù)的功能。不論新老運(yùn)營(yíng)商都對(duì)軟交換體系寄以較高期望，前者希望借此只建數(shù)據(jù)網(wǎng)就可同時(shí)提供電話業(yè)務(wù)，后者看重其可迅速提供新業(yè)務(wù)的功能籍此來(lái)鎖住大客戶，增加新的收入來(lái)源。軟交換機(jī)雖然作為業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的呼聲很高，但需要解決話音信號(hào) IP化后的 QOS 和安全性問(wèn)題，對(duì)話音信號(hào)的呼叫處理時(shí)延也比電路交換機(jī)長(zhǎng)，開(kāi)放的接口在有利于形成多廠家環(huán)境的同時(shí)也帶來(lái)互通性問(wèn)題，在電信生態(tài)鏈尚未完善多贏機(jī)制前，第三方參與開(kāi)發(fā)應(yīng)用服務(wù)器的積極性不高，這將使軟交換體系豐富業(yè)務(wù)功能的潛力大打折扣，而且期待的殺手锏類應(yīng)用尚未問(wèn)世使軟交換體系空有潛 力也無(wú)從發(fā)揮，還有如何利用軟交換機(jī)組網(wǎng)也是新問(wèn)題，總之軟交換機(jī)技術(shù)有待成熟，經(jīng)濟(jì)性也有待證明， NGN 業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)之路還比較遙遠(yuǎn)。 三、基于自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng) 在朝著下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程中，傳輸網(wǎng)絡(luò)寬帶化是基礎(chǔ)， Tb／ s 級(jí)光纖傳輸系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，它由密集波分復(fù)用技術(shù)所支持．通過(guò)適配將 IP 包映射到波長(zhǎng)，省去了中間的層次。利用光分插復(fù)用器 (OADM)和光交叉連接設(shè)備（ OXC）可提供快速和靈活的光層保護(hù)與恢復(fù)功能，在最近這幾年可以做到的是將多協(xié)議標(biāo)簽交換 (MPLS)技術(shù)與波長(zhǎng)路由結(jié)合實(shí)現(xiàn)光路由器，這也 是傳輸節(jié)點(diǎn)與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的綜合，突破了傳統(tǒng)電信網(wǎng)傳輸與交換完全分離的界線，如果能夠?qū)⒐芾砻娴膶?duì)網(wǎng)絡(luò)容量調(diào)度和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配置功能移交給控制面，利用信令來(lái)控制網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)的配置，就可構(gòu)造實(shí)時(shí)響應(yīng)的傳送網(wǎng)，對(duì)電信網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。這一概念被稱為自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò) (ASON)，它使傳送網(wǎng)的功能從傳輸、恢復(fù)和鏈路管理擴(kuò)展到包括連接接納控制、信令、選路和發(fā)現(xiàn)，即在傳輸網(wǎng)中引入交換和選路功能，這是傳輸系統(tǒng)內(nèi)涵的一次革命。目前已有提議 ASON 采用 Inter的 OSPF、 ISIS、 BGP 等作為選路協(xié)議，使用 RSVPTE、 CRLDP 和 GMPLS(通用的多協(xié)議標(biāo)簽交換 )作為信令協(xié)議。 GMPLS 可看成是涉及多個(gè)交換／轉(zhuǎn)發(fā)平面的 MPLS+MPλS (多協(xié)議波長(zhǎng)交換 )， GMPLS 引入鏈路管理協(xié)議 (LMP)，將 MPLS 的標(biāo)簽控制對(duì)象從 IP 包或 ATM 信元擴(kuò)展到 SDH的 vc／ vp(虛通路／虛通道 )、光路的波長(zhǎng)及光纖。 ASON 的按需帶寬分配和快速動(dòng)態(tài)選路能力為競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下的運(yùn)營(yíng)商所看好，將它視作 NGN 的傳送平臺(tái)。但 ASON 也面臨標(biāo)準(zhǔn)的成熟性、系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和多廠家的互連性問(wèn)題，另外 ASON 的引入對(duì)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)恢復(fù)體系內(nèi)各層的協(xié)調(diào)和大容量 10 光纖通信系 統(tǒng)的設(shè)計(jì) (光放大器增益均衡和光通道色散管理對(duì)光路由的透明性 )提出了新的要求，ASON 也是對(duì)電信運(yùn)營(yíng)公司的現(xiàn)行管理體制的挑戰(zhàn)。 四、寬帶綜合多業(yè)務(wù)平臺(tái) ——— 城域網(wǎng)和接入網(wǎng)的發(fā)展 傳統(tǒng)的電信網(wǎng)按照長(zhǎng)途網(wǎng)、本地網(wǎng)和接入網(wǎng)來(lái)劃分，現(xiàn)在逐漸過(guò)渡到以核心網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng) (CPN)來(lái)分割。核心網(wǎng)變得越來(lái)越簡(jiǎn)化，網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性推到邊緣。計(jì)算機(jī)網(wǎng)中應(yīng)用的城域網(wǎng)概念在電信網(wǎng)中進(jìn)一步擴(kuò)展，這是一個(gè)適于發(fā)揮千兆以太網(wǎng)和萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)的場(chǎng)合。以太網(wǎng)技術(shù)最近幾年系統(tǒng)比特率迅速提高，單位帶寬的成本顯著下降，而 且工作模式已從廣播式擴(kuò)展到點(diǎn)到點(diǎn)和全雙工，由于其易于連接、簡(jiǎn)單及可擴(kuò)展性，過(guò)去只用在 LAN 中的以太網(wǎng)技術(shù)將進(jìn)入公用網(wǎng)。但公用網(wǎng)的應(yīng)用需要增加多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái) (MSTP)的特性，這對(duì)以太網(wǎng)技術(shù)提出很多新的挑戰(zhàn)。例如對(duì)在以太網(wǎng)上傳輸?shù)膶?shí)時(shí)信號(hào)需要提供 QoS 措施，在公網(wǎng)上應(yīng)用還需要具有計(jì)費(fèi)和維護(hù)管理功能，對(duì)共享以太網(wǎng)的用戶需要邏輯隔離，針對(duì)這些要求已有一些解決方案。隨著光纖到小區(qū)或到大樓，所謂“最后一公里”實(shí)際上只有數(shù)百米，但接入網(wǎng)的復(fù)雜性和多樣性并沒(méi)有降低，其作為多業(yè)務(wù)接入瓶頸的重要性更加突出，寬帶化、資源動(dòng)態(tài)分 配和安全性管理也是下一代接入網(wǎng)的主要特征?；?SDH 或 ATM 的 MSTP、 VDSL 和 EPON 都在改進(jìn)力圖適應(yīng)這一要求。工作在較高頻段的 WLAN 結(jié)合了以太網(wǎng)和寬帶無(wú)線技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在最后的幾百米內(nèi)以其靈活性和高帶寬挑戰(zhàn)光纖和銅線接入系統(tǒng)在 NGH 的寬帶接入技術(shù)方面將占有重要位置。 五、第三代移動(dòng)通信 移動(dòng)通信的換代特征十分明顯 ,WCDMA、 cdma2020 和第一代、第二代移動(dòng)通信一樣都是基于頻分雙工 (FDD)方式，上、下行使用不同的頻段， WCDMA 和 cdma2020 的不同主要在信道帶寬、碼片速率等方面。 TDSCDMA 則基于時(shí)分雙工 (TDD)方式， 信道，低碼片速率 ()，在同一頻段內(nèi)依靠按需動(dòng)態(tài)分配時(shí)隙來(lái)適應(yīng)上、下行信號(hào)的帶寬需求，這一方式不僅節(jié)省頻帶而且能靈活匹配寬帶信號(hào)天然的上、下行不對(duì)稱性。 TDSCDMA 的多址方式不是單純的碼分，而是在時(shí)分的基礎(chǔ)上再碼分，由于同時(shí)采用 TDMA 與 CDMA 技術(shù)，適于兼容 GSM 的網(wǎng)絡(luò)。 TDSCDMA 使用智能天線、同步等技術(shù)減少了多址干擾。還采用了不同于 WCDMA 和 cdma2020 由終端發(fā)起的軟切換，它被稱為接力切換。 TDSCDMA 不及 前兩種方式之處主要是可承受的終端運(yùn)動(dòng)速度， ITU規(guī)定 TDD 方式應(yīng)能支持 120km/h， FDD 方式應(yīng)能支持 500km/h。對(duì)于城市地區(qū)， 120km/h 的運(yùn)動(dòng)速度幾乎可以覆蓋所有情況了。由于 TDSCDMA 使用智能天線其頻譜利用率高于第三代移動(dòng)通信中其他方式，特別適于高話務(wù)密度地區(qū)使用。 鑒于 3G 標(biāo)準(zhǔn)目前的格局和歐、美對(duì)各自標(biāo)準(zhǔn)情有獨(dú)鐘的歷史， 3G 用戶的世界漫游只能寄托于多模和多頻的終端，甚至要求和 2G 終端兼容，這增加了 3G 終端的復(fù)雜性，推遲了 3G 的面市時(shí)間，更為關(guān)鍵的是還未開(kāi)發(fā)出非 3G 不可而又為廣大用 戶認(rèn)可的業(yè)務(wù)及應(yīng)用。不過(guò) 3G 高效的頻譜利用率不僅對(duì)寬帶業(yè)務(wù)就是對(duì)話音仍然十分有吸引力，大城市頻譜緊張的局面期待 3G 來(lái)緩解，而且隨時(shí)隨地高速上網(wǎng)和視頻流媒體將會(huì)有可觀的市場(chǎng)前景，總之對(duì) 3G 既要有信心還要有耐心。 六、 IPv6NGN 地址方案 3G 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向是全 IP，所謂全 IP 即核心網(wǎng)和無(wú)線接入網(wǎng)均基于 IP 協(xié)議。隨著 和3G 的發(fā)展，移動(dòng)通信終端將成為超過(guò) PC的最大眾化的上網(wǎng)工具， IP 地址不夠的問(wèn)題將越加突出。目前使用的 IPv4 地址由 4 個(gè)字節(jié)組成，總數(shù)有 42 億個(gè)地址，其分配極不合理， 目前只有 27％的地址容量尚未分配，如果已分配的地址不作調(diào)整的話，按照目前 Inter 主機(jī)數(shù)的發(fā)展速度，全球大多數(shù)地區(qū)到 2020 年將會(huì)感到 IPv4 地址枯竭。可以在 IPv4 中采用無(wú)類域間路由 (CIDR)技術(shù)，即以幾個(gè)連續(xù)的 C類地址 (即相同的前綴 )取代一個(gè)單獨(dú)的 B 類地址的方式來(lái)解決 B類地址的匱乏問(wèn)題，這稱為“路由表聚類”。還可以由每個(gè) ISP 獲得一段地址空間后，再將這些地址分配給用戶。此外還可使用地址轉(zhuǎn)換 (NAT)技術(shù)，即在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用私有地址，接入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)轉(zhuǎn)換為公有 11 地址。這些方法有一些局限，例如 NAT 不能保證 端到端的安全服務(wù)，而且引入了時(shí)延和存在單點(diǎn)故障的可能。因此向更大容量 (源和目的地地址各有 16 字節(jié) )的 IPv6 地址方案的過(guò)渡勢(shì)在必行。但鑒于一個(gè)使用 IPv4 的網(wǎng)絡(luò)并不是簡(jiǎn)單依靠軟件升級(jí)就能變成 IPv6 網(wǎng)絡(luò)，升級(jí)后原路由器處理能力的下降是必須考慮的問(wèn)題。因此將存在兩種地址方案并存時(shí)期，目前提出的解決辦法有幾種，例如核心網(wǎng)用 IPv4 而邊緣網(wǎng)用 IPv6，中間設(shè)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換；將多個(gè)將要到達(dá)同一核心網(wǎng)出口的 IPv6數(shù)據(jù)包封裝在 IPv4 數(shù)據(jù)包里以隧道方式傳送